建筑設(shè)備第10章

1、第10章 建筑通風(fēng)系統(tǒng)10.1建筑通風(fēng)概述10.2自然通風(fēng)10.3局部通風(fēng)10.4全面通風(fēng)10.5通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備與構(gòu)件10.6有害氣體的凈化與除塵10.7建筑消防通風(fēng)10.8人防建筑通風(fēng)簡介10.1建筑通風(fēng)概述1.自然通風(fēng)2.機械通風(fēng)3.局部通風(fēng)與全面通風(fēng)1.自然通風(fēng)自然通風(fēng)是利用室外風(fēng)力所造成的風(fēng)壓或室內(nèi)外空氣溫差所形成的熱壓作用使室內(nèi)外空氣進行交換的通風(fēng)方法。自然通風(fēng)不需要額外消耗其他形式的能量，也不需要進行復(fù)雜的系統(tǒng)管理，具有節(jié)能和環(huán)保的優(yōu)點，因此在建筑通風(fēng)中被廣泛采用。例如，利用穿堂風(fēng)換氣或煙囪效應(yīng)使得室內(nèi)被污染的空氣從天窗排出，室外的新鮮空氣進入室內(nèi)就是典型的自然通風(fēng)。但由于風(fēng)壓和熱

2、壓的形成受室內(nèi)外氣象條件的限制，因此在有些情況下，完全依靠自然通風(fēng)不能滿足建筑物內(nèi)空氣環(huán)境的要求。2.機械通風(fēng)機械通風(fēng)是借助通風(fēng)機所產(chǎn)生的動力使空氣流動的通風(fēng)方法。風(fēng)機的風(fēng)壓和風(fēng)量可以根據(jù)需要確定，空氣流動的速度和方向也可以方便地控制，因此比自然通風(fēng)更加可靠。但機械通風(fēng)系統(tǒng)比較復(fù)雜，風(fēng)機需要消耗電能，一次性投資和運行管理費用都比較高。3.局部通風(fēng)與全面通風(fēng)局部通風(fēng)是利用局部氣流，使局部工作地點的空氣環(huán)境保持良好，不受有害物的污染。局部通風(fēng)又分為局部排風(fēng)和局部送風(fēng)。住宅廚房中利用機械排油煙罩排出烹飪過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)，避免其向室內(nèi)擴散，就是利用了局部機械排風(fēng)的方式。全面通風(fēng)也稱為稀釋通風(fēng)，就是

3、利用清潔的空氣稀釋室內(nèi)空氣中有害物，降低其濃度，同時將污染空氣排出室外，保證室內(nèi)空氣環(huán)境達到衛(wèi)生標(biāo)準的要求?？梢?，全面通風(fēng)就是對整個房間進行換氣。10.2自然通風(fēng)10.2.1熱壓作用10.2.2風(fēng)壓作用10.2.3自然通風(fēng)的設(shè)計原則10.2.1熱壓作用圖10-1熱壓作用下的自然通風(fēng)10.2.1熱壓作用圖10-2余壓沿房間高度的分布10.2.2風(fēng)壓作用圖10-3風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)10.2.2風(fēng)壓作用圖10-4風(fēng)壓和熱壓共同作用下的自然通風(fēng)10.2.3自然通風(fēng)的設(shè)計原則圖10-5矩形避風(fēng)天窗1擋風(fēng)板2喉口圖10-6縱向下沉式天窗圖10-7曲(折)線形天窗表10-1幾種常用天窗的值圖10-8避風(fēng)風(fēng)

4、帽構(gòu)造1漸擴管2擋風(fēng)圈3遮雨蓋10.3局部通風(fēng)10.3.1局部送風(fēng)10.3.2局部排風(fēng)10.3.1局部送風(fēng)圖10-9系統(tǒng)式局部送風(fēng)系統(tǒng)示意圖10.3.1局部送風(fēng)圖10-10局部送風(fēng)噴頭a)固定式b)旋轉(zhuǎn)式10.3.1局部送風(fēng)圖10-11噴霧風(fēng)扇結(jié)構(gòu)1導(dǎo)風(fēng)板2電動機3甩水盤4供水盤10.3.2局部排風(fēng)1.密閉式排風(fēng)罩2.柜式排風(fēng)罩(通風(fēng)柜)3.外部吸氣式排風(fēng)罩4.吹吸式排風(fēng)罩5.接受式排風(fēng)罩10.3.2局部排風(fēng)圖10-12密閉式排風(fēng)罩1.密閉式排風(fēng)罩圖10-13柜式排風(fēng)罩2.柜式排風(fēng)罩(通風(fēng)柜)如圖10-13所示，柜式排風(fēng)罩實際上是密閉罩的特殊形式，即在密閉罩的一側(cè)設(shè)有開敞面，以方便工藝操作和觀

5、察工作過程。開敞面和排風(fēng)口的位置要根據(jù)工藝操作需要、污染物的密度及溫度來布置。3.外部吸氣式排風(fēng)罩圖10-14外部吸氣式排風(fēng)罩4.吹吸式排風(fēng)罩如圖10-15所示，當(dāng)工藝操作過程不允許將污染源封閉起來，或污染源直徑較大，單靠吸氣氣流控制有害物所需風(fēng)速過大時，采用吹吸式排風(fēng)罩是一種非常有效的方法。吹吸式排風(fēng)罩是將吹氣氣流和吸氣氣流結(jié)合起來，以吹風(fēng)口噴出的射流作為動力將污染源散發(fā)出的有害氣體吹向設(shè)在另一側(cè)的吸風(fēng)口排出，以保證工作區(qū)的衛(wèi)生條件。5.接受式排風(fēng)罩圖10-15吹吸式排風(fēng)罩5.接受式排風(fēng)罩圖10-16接受式排風(fēng)罩10.4全面通風(fēng)10.4.1有害物的來源10.4.2全面通風(fēng)量的計算10.4.1

6、有害物的來源民用建筑空氣中主要有害物來自生活燃料燃燒過程釋放的SO2、CO、CO2、可吸入顆粒物等；室內(nèi)裝飾及家具散發(fā)的甲醛、苯等有機揮發(fā)性氣體；天然石材散發(fā)的放射性氣體氡；人體在呼吸過程中排出的CO2和新陳代謝過程釋放的體味；室內(nèi)建筑設(shè)備因為疏于管理或運行不良而散發(fā)的細菌、微生物、灰塵和臭味；人們在日常生活中因為過度使用化學(xué)物質(zhì)而散發(fā)的有機性氣體以及烹飪過程所產(chǎn)生的油煙等。10.4.2全面通風(fēng)量的計算不論是在工業(yè)建筑還是在民用建筑中，全面通風(fēng)都具有稀釋室內(nèi)空氣中的有害物、消除室內(nèi)余熱和余濕的作用。因此在設(shè)計全面通風(fēng)系統(tǒng)時，通風(fēng)量要根據(jù)系統(tǒng)在不同建筑物內(nèi)所承擔(dān)的主要任務(wù)來確定。表10-2不同房

7、間的換氣次數(shù)10.5通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備與構(gòu)件10.5.1通風(fēng)機10.5.2風(fēng)管10.5.3室外進、排風(fēng)口1)風(fēng)量(L)：風(fēng)機在單位時間內(nèi)輸送的空氣量，單位為m3/s或m3/h。2)全壓(或風(fēng)壓P)：每1m3空氣通過風(fēng)機所獲得的動壓和靜壓之和。3)軸功率(N)：電動機施加在風(fēng)機軸上的功率，單位為kW。4)有效功率(Nx)：空氣通過風(fēng)機后實際獲得的功率，單位為kW。5)效率()：風(fēng)機的有效功率與軸功率的比值，其計算公式為6)轉(zhuǎn)速(n)：風(fēng)機葉輪每分鐘的旋轉(zhuǎn)數(shù)(r/min)。10.5.1通風(fēng)機表10-3常用風(fēng)機的分類10.5.1通風(fēng)機圖10-17離心風(fēng)機構(gòu)造示意圖1葉輪2電機軸3機殼4導(dǎo)流器5排風(fēng)口10

8、.5.1通風(fēng)機圖10-18軸流風(fēng)機構(gòu)造示意圖圖10-19軸流風(fēng)機在墻上安裝圖10-20離心風(fēng)機在混凝土基礎(chǔ)上安裝10.5.2風(fēng)管表10-4圓形通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格表10-5矩形通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格表10-4圓形通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格表10-4圓形通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格表10-5矩形通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格表10-5矩形通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格10.5.3室外進、排風(fēng)口圖10-21塔式室外進風(fēng)裝置10.5.3室外進、排風(fēng)口圖10-22墻壁式和屋頂式進風(fēng)裝置a)墻壁式b)屋頂式10.6有害氣體的凈化與除塵10.6.1有害氣體的凈化處理10.6.2除塵10.6.1有害氣體的凈化處理1.燃燒法2.吸收法3.吸附法4.冷凝法1.燃燒法燃燒

9、過程是一種熱氧化過程，通過氧化反應(yīng)把廢氣中的烴類成分有效地轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，其他成分如鹵素或含硫的有機物也可轉(zhuǎn)化為允許向大氣排放或容易回收的物質(zhì)。燃燒法廣泛應(yīng)用于有機溶劑蒸氣和碳氫化合物的凈化處理，也可用于除臭。燃燒法主要有兩種：熱力燃燒和催化燃燒。熱力燃燒是在明火下的火焰燃燒，反應(yīng)溫度一般在600800。通風(fēng)排氣中的可燃成分濃度一般比較低，燃燒氧化后釋放的熱量不足以維持燃燒，因此需要依靠輔助燃料，能耗較高。催化燃燒是在催化劑作用下，使化合物在較低的溫度下氧化分解，反應(yīng)溫度一般在200400，反應(yīng)過程不產(chǎn)生明火，能耗較低，但催化劑的價格較貴。2.吸收法吸收法是指用適當(dāng)?shù)囊后w(吸收劑)與有害氣

10、體(吸收質(zhì))接觸，利用氣體在液體中溶解能力的不同，除去其中一種或幾種組分的有害氣體凈化方法。吸收法廣泛應(yīng)用于無機氣體如硫氧化物、氮氫化物、硫化氫、氯化氫等有害氣體的凈化。它能同時進行除塵，適用于處理氣體量大的場合。與其他凈化方法相比，吸收法的費用較低。吸收法的缺點是還要對排水進行處理，凈化效率難以達到100%。根據(jù)氣體與液體是否產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，吸收法可以分為物理吸收和化學(xué)吸收。物理吸收一般沒有明顯的化學(xué)反應(yīng)，可以看作是單純的物理溶解過程，例如用水吸收氨。物理吸收是可逆的，解吸時不改變被吸收氣體的性質(zhì)。3.吸附法10M23.tif4.冷凝法圖10-24固定式吸附床a)立式b)臥式10.6.2除塵1

11、.重力除塵利用重力作用使塵粒自然沉降，是重力除塵的基本原理。由于塵粒的沉降速度一般較小，這種方法只適用于粗大的塵粒。2.離心力除塵含塵氣流作圓周運動時，由于慣性離心力的作用，塵粒和氣流會產(chǎn)生相對運動，使塵粒從氣流中分離。離心力除塵是旋風(fēng)除塵器工作的主要機理。3.慣性碰撞除塵含塵氣流在運動過程中遇到物體的阻擋(如擋板、纖維、水滴等)時，氣流要改變方向進行繞流，細小的塵粒會隨氣流一起流動，粗大的塵粒具有較大的慣性，它會脫離流線，保持自身的慣性運動，這樣塵粒就和物體發(fā)生了碰撞。4.接觸阻留細小的塵粒隨氣流一起繞流時，如果流線緊靠物體(纖維或液滴)表面，有些塵粒因與物體發(fā)生接觸而被阻留，這種現(xiàn)象稱為接

12、觸阻留。5.擴散除塵小于1m的微小粒子在氣體分子撞擊下，像氣體分子一樣做布朗運動。如果塵粒在運動過程中和物體表面接觸，就會從氣流中分離，這個機理稱為擴散。6.靜電力除塵如果使懸浮在氣流中的塵粒帶有一定的電荷，就可以通過靜電力使它從氣流中分離出來。7.凝聚除塵凝聚作用不是一種直接的除塵機理，它是通過超聲波、蒸汽凝結(jié)、加濕等凝聚作用，可以使微小粒子凝聚增大，然后再用一般的除塵方法去除。圖10-25重力沉降室圖10-26旋風(fēng)除塵器圖10-27慣性除塵器10M28.tif圖10-29洗滌式除塵器1含塵氣體入口2凈化氣體出口3擋水板4溢流箱5溢流口6泥漿斗7刮板運輸機8S形通道圖10-30靜電式除塵器1

13、0.7建筑消防通風(fēng)10.7.1概述10.7.2建筑的防煙與排煙10.7.1概述大型建筑和高層建筑一般具有體積大、功能復(fù)雜、遠離地面的人員多、垂直方向通道多等特點，一旦發(fā)生火災(zāi)，煙氣很容易沿走廊、樓梯間、電梯間、管道井等通道擴散，造成火勢的迅速蔓延。火災(zāi)煙氣是多種物質(zhì)的混合物，煙氣中的一氧化碳和各種建筑材料燃燒過程中產(chǎn)生的有害氣體，很容易使人體產(chǎn)生缺氧窒息，人處于這種環(huán)境中，會產(chǎn)生頭暈、昏迷、呼吸困難，因此煙氣往往是造成火災(zāi)中人員傷害的主要原因。國內(nèi)外的研究表明，火災(zāi)中85%以上的死亡是由于煙氣影響而造成的，其中大約有一半是由一氧化碳中毒引起的，另外一半則是由直接燒傷、爆炸壓力創(chuàng)傷以及吸入其他有

14、毒氣體引起的。10.7.2建筑的防煙與排煙1.設(shè)置排煙設(shè)施的部位2.系統(tǒng)的設(shè)置原則3.機械防煙或排煙4.高層建筑的防煙排煙1.設(shè)置排煙設(shè)施的部位公共建筑中經(jīng)常有人停留或可燃物較多，且建筑面積大于300m2 的地上房間；長度大于20.0m的內(nèi)走道；建筑中庭；設(shè)置在一、二、三層且房間建筑面積大于200m2或設(shè)置在四層及四層以上或地下、半地下的歌舞娛樂放映游藝場所；建筑面積大于200m2或一個房間建筑面積大于50m2且經(jīng)常有人停留或可燃物較多的地下、半地下建筑或地下室、半地下室；其他建筑物中長度大于40m的疏散走道。2.系統(tǒng)的設(shè)置原則(1)機械排煙系統(tǒng)與通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)宜分開設(shè)置。(2)防煙與排煙

15、系統(tǒng)中的管道、風(fēng)口及閥門等必須采用不燃材料制作。(3)機械加壓送風(fēng)管道、排煙管道和補風(fēng)管道內(nèi)的風(fēng)速要求：采用金屬管道時，不宜大于20m/s；采用非金屬管道時，不宜大于15m/s；送風(fēng)口的風(fēng)速不宜大于7m/s；排煙口的風(fēng)速不宜大于10m/s。(4)采用自然排煙時，排煙口凈面積應(yīng)滿足該場所面積的2%5%。表10-7最小機械加壓送風(fēng)量3.機械防煙或排煙表10-8機械排煙系統(tǒng)的最小排煙量3.機械防煙或排煙圖10-31排煙口距最遠點的水平距離3.機械防煙或排煙表10-9高層建筑的分類4.高層建筑的防煙排煙圖10-32機械加壓送風(fēng)防煙示意圖4.高層建筑的防煙排煙表10-10高層建筑加壓送風(fēng)量4.高層建筑的防煙排煙圖10-33建筑防排煙方式示意圖a)防煙樓梯間可開啟外窗的面積能夠滿足自然排煙的需要，采用自然排煙的方式b)防煙樓梯間沒有自然排煙條件，采用了機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)4.高層建筑的防煙排煙圖10-34建筑防排煙系統(tǒng)示意圖圖10-35空調(diào)房間機械排煙